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近年来，硅中氮的行为被广泛深入地研究。通常，在大规模集成电路工艺中氮气广泛地用作保护气和载气。人们知道，氮在硅中能够抑制微缺陷的形成，并能通过钉札位错提高硅片的机械强度。近年来，人们发现，直拉硅单晶中的氮能够提高集成电路的成品率和性能。但是，直拉硅中氮的行为还有许多方面不很清楚。在本文中，我们研究了掺氮直拉硅单晶中工艺诱生缺陷的特点以及它们对功率二极管和开关晶体管性能的影响。 为了研究氮掺杂对器件特性的影响，在氮气氛保护下分别生长3英寸和4英寸的掺氮硅单晶用于制造二极管和晶体管。在每一步工艺过程后，对硅片进行解理断口光学显微镜分析和傅利叶交换红外光谱分析（FTIR）。最后，对器件特性参数进行测试并找出它们与工艺诱生缺陷的相互关联。在本实验中，氩气氛保护下生长的、具有基本相同的间隙氧含量和热历史的普通直拉硅单晶被用作比较样品。 实验发现，在二极管工艺过程后，掺氮硅单晶中的全部过饱和间隙氧都沉淀下来，间隙氧浓度下降到相应工艺温度对应的固溶度值。相反，在普通硅片中只有很少的间隙氧沉淀下来。当掺氮硅片中的起始间隙氧含量超过1018cm-3，在二极管工作区中有较多的位错(105cm-2)形成，并最终导致二极管的反向恢复时间下降。试验发现，氮掺杂对二极管的反向击穿电压和正向导通电压没有明显的影响。由试验结果可得到以下结论：（1）在二极管工艺过程中，氮掺杂显著的促进间隙氧的沉淀；（2）当硅片中间隙氧浓度较高时，氮掺杂将损害二极管的反向恢复时间特性；反之，如果间隙氧浓度较低，则氮掺杂对二极管的特性参数没有显著的影响。 为了获得开关晶体管所必需的重掺杂衬底，在开关晶体管工艺中有一步长时间、高温磷扩散工艺-主扩散工艺。在主扩散工艺中，NCZ硅片和ACZ硅片的高阻层中有密度基本相同的位错产生。但是，ACZ硅片中的位错分布极不均匀，而NCZ硅片中的位错分布却很均匀。试验发现，在主扩散之后的工艺过程中，硅片高阻层中的位错密度和分布都基本保持不变。晶体管的存储时间测量结果显示了位错分布和晶体管存储时间分布之间的很好的对应性：掺氮硅单晶制造的晶体管的存储时间分布的均匀性较好；普通硅单晶制造的晶体管的存储时间分布均匀性则比较差。由试验结果可得到以下结论：氮掺杂使得器件活性区中的位错分布更均匀，并相应的提高晶体管存储时间分布的均匀性。